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4. assim quatro velocidades síncronas independentes; contudo, não poderão proporcionar quaisquer velocidades intermediárias. Com motores de indução de rotor bobinado é possível obter-se qualquer velocidade desde zero até aproximadamente a velocidade de sincronismo, mediante a variação de uma simples resistência ligada ao bobinado do rotor, e que não implica em aquecimento do mesmo, pois, as perdas na resistência são externas ao motor. Um outro método de regulação da velocidade dos motores de C.A., que permite obter no eixo uma velocidade que pode ir desde zero até o dobro da velocidade síncrona, é pelo conhecido sistema do rotor com comutador, através de decalagem das escovas. Outra possibilidade de alteração de velocidade nos motores de indução é através do inversor de freqüência, o qual possibilita o controle do motor CA variando a freqüência, mas também realiza a variação da tensão de saída para que seja respeitada a característica V/F ( Tensão / Freqüência) do motor. Nos motores de corrente contínua, a velocidade pode ser regulada pela inserção de um reostato no circuito de campo, para 4 proporcionar ajustes no fluxo. 1.6) Limitação da corrente de partida A ligação dos motores a uma rede elétrica pública deve observar as prescrições para este fim, estabelecido por norma. Normalmente, procura-se arrancar um motor a plena tensão a fim de se aproveitar ao máximo o binário de partida. Quando o arranque a plena tensão de um motor elétrico provoca uma queda de tensão superior à máxima admissível, deve-se recorrer a um artifício de partida com tensão reduzida, tendo porém o cuidado de verificar se o torque é suficiente para acionar a carga. Há dois métodos para reduzir a tensão na partida: a) Fornecer corrente à tensão normal, fazendo-se com que o motor, temporariamente, seja conectado à rede, com o enrolamento para uma tensão superior, empregando-se o sistema de partida em estrela-triângulo; b) Fornecer corrente em tensão abaixo da normal por meio de resistências, indutâncias ou autotransformador. Todos os sistemas de partida com tensão reduzida apresentam (em oposição à vantagem da redução da corrente) a desvantagem de que o momento ou conjugado de arranque reduz-se na proporção do quadrado da redução da tensão fornecida ao motor. 1.7) Proteção Mecânica Os motores devem ser protegidos tanto para a proteção do pessoal de serviço como contra influências prejudiciais externas para o próprio motor, devendo satisfazer aos requisitos de segurança, prevenção de acidentes e incêndios. A carcaça do motor serve para fixá-lo no local de trabalho e protegê-lo conforme o ambiente onde será instalado. É construída de maneira a englobar as diversas modalidades de proteção mecânica para satisfazer às exigências das normas, referentes às instalações e máquinas para as quais serão destinados os motores. Basicamente, entretanto, as proteções mecânicas classificam-se em três categorias: à prova de pingos e respingos, totalmente fechados e à prova de explosão. Motor à prova de pingos e respingos – todas as partes rotativas, ou sob tensão, são protegidas contra água gotejante de todas as direções, não permitindo a entrada direta ou indireta de gotas ou partículas de líquidos ou objetos sólidos que se derramem ou incidam sobre o motor. Motor totalmente fechado – Este tipo de motor é de tal forma encerrado que não há troca do meio refrigerante entre o exterior
5. e o interior do invólucro, não sendo necessariamente estanque. Dependendo das características requeridas, tais motores podem dispor ou não de ventilador para refrigeração. . Motor à prova de explosão – São motores construídos para serviço em ambientes saturados de gases e poeira, suscetíveis ao perigo de inflamação rápida, não podendo provocar a mesma, quer por meio de faísca ou pelo alto aquecimento. Seu invólucro resiste a explosões de gases ou misturas explosivas especificadas no seu interior, e impede que uma 5 atmosfera inflamável circundante sofra ignição por isso. 1.8) Proteção elétrica Como todo motor está sujeito a sofrer variações do ponto de vista elétrico, há, portanto, conveniência em protegê-lo. Em geral, as proteções principais necessárias são contra: curto-circuito, sobrecargas, baixa tensão, fase aberta, reversão de fase, defeitos internos etc. Os dispositivos de proteção fazem operar os mecanismos de desligamento no caso de existir uma predeterminada condição. 2) Sobre os motores elétricos de indução de rotor em curto-circuito. Neste curso utilizaremos os motores de indução trifásicos com rotor do tipo gaiola de esquilo (como o visto na figura 1.1 acima) por serem os mais comuns na indústria. Este nome é dado devido ao tipo de rotor utilizado (rotor em curto-circuito). Um estudo completo sobre este tipo de máquina elétrica é tema de um curso de máquinas elétricas. Apesar disso, algumas características básicas são interessantes ao estudo dos comandos elétricos. Basicamente, o motor de indução com rotor do tipo gaiola de esquilo é composto por duas partes: → Estator: Circuito magnético do motor elétrico, geralmente do tipo ranhurado, onde ficam alojadas as bobinas que mediante ligação apropriada, produzem o campo magnético girante. → Rotor: enrolamento constituído por barras (de cobre ou alumínio) curto-circuitadas nas extremidades. A corrente no circuito do rotor é induzida pela ação do campo girante do estator. O motor de indução em funcionamento significa que o campo magnético formado no circuito do rotor irá então perseguir o campo girante do estator. Quando o motor é energizado, ele funciona como um transformador com o secundário em curto-circuito, portanto exige da rede elétrica uma corrente muito maior que a nominal, podendo atingir cerca de 8 vezes o valor da mesma. As altas correntes de partida causam inconvenientes, pois, exige dimensionamento de cabos com diâmetros bem maiores do que o necessário. Além disso, pode ocorrer quedas momentâneas do fator de potência , que é monitorado pela concessionária de energia elétrica, causando elevação das contas de energia. Para evitar estas altas correntes na partida, existem métodos de acionamentos de motores elétricos que proporcionam uma redução no valor da corrente de partida dessas máquinas, tais como: → Partida estrela-triângulo; → Partida série-paralela; → Partida por autocompensador. Os motores de indução podem ser adquiridos com 3, 6, 9 ou 12 terminais externos. No caso do motor de 6 terminais existem dois tipos de ligação:
6. 1 → Triângulo: Com a tensão nominal do enrolamento de fase igual a 220 V (ver figura 2.1a); → Estrela: Com o enrolamento conectado em estrela a tensão de linha passa a ser √3 vezes a tensão do enrolamento em Δ (√3 . 220 = 380V) (ver figura 2.1b); 2 → Triângulo: Com a tensão nominal do enrolamento de fase igual a 380 V; → Estrela: Com o enrolamento conectado em estrela a tensão de linha passa a ser √3 vezes a tensão do enrolamento em Δ (√3 . 380 = 660V). Fig. 2.1 – Ligações triângulo e estrela de um motor 6 terminais No caso do motor de 12 terminais, existem quatro tipos possíveis de ligação: → Triângulo em paralelo: a tensão nominal é 220 V (ver figura 2.2) → Estrela em paralelo: a tensão nominal é 380 V (ver figura 2.2) → Triângulo em série: a tensão nominal é 440 V (ver figura 2.2) → Estrela em série: a tensão nominal é 760 V (ver figura 2.2) A união dos terminais segue uma determinada ordem padrão. Existe uma regra prática para fazê-lo: numera-se sempre os terminais de fora com 1, 2 e 3 e ligam-se os terminais restantes. No caso do motor de 12 terminais deve-se ainda associar as séries e os paralelos com as bobinas correspondentes, como por exemplo (1-4 com 7-10). Fig. 2.2 – Ligações estrela – triângulo em um motor de 12 terminais 6
7. Uma última característica importante do motor de indução a ser citada é a sua placa de identificação (Fig. 2.3), que traz informações importantes e, algumas estão listadas a seguir: → CV: Potência mecânica do motor em cv. É a potência que o motor pode fornecer, dentro de suas características nominais. → Ip/In: Relação entre as correntes de partida e nominal; → Hz: Freqüência da tensão de operação do motor; → RPM: Velocidade do motor na freqüência nominal de operação → V: Tensão de alimentação → A: Corrente que o motor absorve da rede quando funciona à potência nominal, sob tensão e frequência nominais. → F.S: Fator de serviço: Fator que aplicado à potência nominal, indica a carga permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor, sob condições especificadas. Fig. 2.3 – Placa de Identificação do Motor Elétrico 3) Elementos de um circuito de acionamento e proteção de motores elétricos. Um dos pontos fundamentais para o entendimento dos comandos elétricos é a noção de que "os objetivos principais dos 7 elementos em um painel elétrico são: a) proteger o operador e b) propiciar uma lógica de comando". Partindo do princípio da proteção do operador, uma seqüência genérica dos elementos necessários à partida e manobra de motores é mostrada na figura 2.4. Nela podem-se distinguir os seguintes elementos: A) Seccionamento: Só pode ser operado sem carga. Usado durante a manutenção e verificação do circuito. B) Proteção contra correntes de curto-circuito: Destina-se a proteção dos condutores do circuito terminal.
8. C) Proteção contra correntes de sobrecarga: para proteger as bobinas do enrolamento do motor. D) Dispositivos de manobra: destina-se a ligar e desligar o motor de forma segura, ou seja, sem que haja o contato do operador no circuito de potência, onde circula a maior corrente. Fig. 2.4 – Seqüência genérica para o acionamento de um motor É importante repetir que no estudo de comandos elétricos é importante ter a seqüência mostrada na figura 2.4 em mente, pois ela consiste na orientação básica para o projeto de qualquer circuito. Ainda falando em proteção, as manobras (ou partidas de motores) convencionais, são dividas em dois tipos, segundo a 8 norma IEC 60947: I. Coordenação do tipo 1: Sem risco para as pessoas e instalações, ou seja, desligamento seguro da corrente de curto-circuito. Porém, pode ocorrer dano no contator e no relé de sobrecarga. II. Coordenação do tipo 2: Sem risco para as pessoas e instalações. Não pode haver dano ao relé de sobrecarga ou em outras partes, com exceção de leve fusão dos contatos do contator e estes permitam uma fácil separação sem deformações significativas. Em comandos elétricos trabalhar-se-á bastante com um elemento simples que é o contato. A partir do mesmo é que se forma toda lógica de um circuito e também é ele quem dá ou não a condução de corrente. Basicamente existem dois tipos de contatos, listados a seguir: i. Contato Normalmente Aberto (NA): não há passagem de corrente elétrica na posição de repouso, como pode ser observado na figura 2.5(a). Desta forma, a carga não estará acionada.
9. ii. Contato Normalmente Fechado (NF): há passagem de corrente elétrica na posição de repouso, como pode ser observado na figura 2.5(b). Desta forma, a carga estará acionada. Fig. 2.5 – Representação dos contatos NA e NF Os citados contatos podem ser associados para atingir uma determinada finalidade, como por exemplo, fazer com que uma carga seja acionada somente quando dois deles estiverem ligados. As principais associações entre contatos são descritas a seguir. 9 Associação de contatos normalmente abertos Basicamente existem dois tipos, a associação em série (figura 2.6a) e a associação em paralelo (2.6b). Quando se fala em associação de contatos é comum montar uma tabela contendo todas as combinações possíveis entre os contatos, esta é denominada de "Tabela Verdade". As tabelas 1.1 e 1.2 referem-se as associações em série e paralelo. Nota-se que na combinação em série a carga estará acionada somente quando os dois contatos estiverem acionados e por isso é denominada de "função E". Já na combinação em paralelo qualquer um dos contatos ligados aciona a carga e por isso é denominada de "função OU". Fig. 2.6 – Associação de contatos NA
11. . Nos próximo capítulo serão mostrados alguns dos elementos fundamentais em um painel elétrico, todos contendo contatos NA e NF. Posteriormente descrever-se-á como estes elementos podem ser associados para formar uma manobra de cargas. 4) Principais elementos e dispositivos em circuitos de comandos elétricos Neste capítulo o objetivo é o de conhecer os dispositivos utilizados nos painéis de comandos elétricos. Assim como para trocar uma simples roda de carro, quando o pneu fura, necessita-se conhecer as ferramentas próprias, em comandos elétricos, para entender o funcionamento de um circuito e posteriormente para desenhar o mesmo, necessita-se conhecer os elementos apropriados. A diferença está no fato de que em grandes painéis existem barramentos de elevada capacidade que podem submeter as pessoas a situações de riscos. Um comentário importante neste ponto é que por via de regra os circuitos de manobra são divididos em "comando" e "potência", possibilitando em primeiro lugar a segurança do operador e em segundo a automação do circuito. Embora não pareça clara esta divisão no presente momento, ela tornar-se-á comum a medida em que os circuitos forem sendo estudados. 11 4.1) Botoeira ou Botão de comando Quando se fala em ligar um motor, o primeiro elemento que vem a mente é o de uma chave para ligá-lo. Só que no caso de comandos elétricos a "chave" que liga os motores é diferente de uma chave usual, destas que se tem em casa para comandar lâmpadas, por exemplo. A diferença principal está no fato de que ao movimentar a "chave residencial" ela vai para uma posição e permanece nela, mesmo quando se retira a pressão do dedo. Na "chave industrial" ou botoeira há o retorno para a posição de repouso através de uma mola, como pode ser observado na figura 3.1a. O entendimento deste conceito é fundamental para compreender o porque da existência de um selo no circuito de comando.
12. Fig.3.1 – (a) Esquema de uma botoeira – (b) Exemplos de botoeiras comerciais A botoeira faz parte da classe de componentes denominada "elementos de sinais". Estes são dispositivos pilotos e nunca 12 são aplicados no acionamento direto de motores. A figura 3.1a mostra o caso de uma botoeira para comutação de 4 pólos. O contato NA (Normalmente Aberto) pode ser utilizado como botão LIGA e o NF (Normalmente Fechado) como botão DESLIGA. Esta é uma forma elementar de intertravamento. Note que o retorno é feito de forma automática através de mola. Existem botoeiras com apenas um contato. Estas últimas podem ser do tipo NA ou NF. Os botões de comando são identificados segundo normas, conforme a tabela abaixo quanto às aplicações e tipos.
13. Ao substituir o botão manual por um rolete, tem-se a chave fim de curso (fig. 3.2), muito utilizada em circuitos pneumáticos e hidráulicos. Este é muito utilizado na movimentação de cargas, acionado no esbarro de um caixote, engradado, ou qualquer outra carga. Outros tipos de elementos de sinais são os Termostatos, Pressostatos (fig. 3.3), as Chaves de Nível e as chaves de fim de 13 curso (que podem ser roletes). Fig. 3.2 - Chaves fim de curso Fig. 3.3 - Pressostato Todos estes elementos exercem uma ação de controle discreta, ou seja, liga / desliga. Como por exemplo, se a pressão de um sistema atingir um valor máximo, a ação do Pressostato será o de mover os contatos desligando o sistema. Caso a pressão atinja novamente um valor mínimo atua-se re-ligando o mesmo.
18. d) AC4: é para manobras pesadas, como acionar o motor de indução em plena carga, reversão em plena marcha e operação intermitente. 18 4.5) Fusíveis Os fusíveis (fig. 3.9a e 3.9b) são dispositivos usados com o objetivo de limitar a corrente de um circuito, proporcionando sua interrupção em casos de curtos-circuitos ou sobrecargas de longa duração. O curto-circuito é uma ligação, praticamente sem resistência, entre condutores sob tensão ou, pode ser também, uma ligação intencional ou acidental entre dois pontos de um sistema ou equipamento elétrico, ou de um componente, através de uma impedância desprezível. Nessas condições, através de uma resistência transitória desprezível, a corrente assume um valor muitas vezes maior do que a corrente de operação; assim sendo, o equipamento e parte da instalação poderão sofrer um esforço térmico (corrente suportável de curta duração) ou eletrodinâmico (corrente nominal de impulso) excessivos. Sua atuação deve-se a fusão de um elemento pelo efeito Joule, provocado pela súbita elevação de corrente em determinado circuito. O elemento fusível tem propriedades físicas tais que o seu ponto de fusão é inferior ao ponto de fusão do cobre. Este último é o material mais utilizado em condutores de aplicação geral. Fig. 3.9a - Fusível NH Fig. 3.9b - Fusível Diazed 4.6) Disjuntores Os disjuntores (Fig. 3.10) são dispositivos magneto-térmicos para proteção de instalações e equipamentos elétricos contra sobrecarga e curto-circuito. Eles são equipados com um disparador térmico (bimetal) que atua nas situações de sobrecarga, e com um disparador eletromagnético que atua nos casos de curto-circuito.
24. I) Intertravamento com botoeiras: O intertravamento, também pode ser feito através de botoeiras. Neste caso, para facilitar a representação, recomenda-se que uma das botoeiras venha indicada com seus contatos invertidos. 24 J) Esquema Multifilar Nesta representação todos os componentes e conexões são representados. Os dispositivos são mostrados de acordo com sua seqüência de instalação, obedecendo a construção física dos mesmos.. A posição dos contatos é feita com o sistema desligado. A disposição dos elementos do circuito pode ser qualquer uma, com a vantagem de que eles são facilmente reconhecidos. K) Esquema Funcional: Neste diagrama, todos os condutores estão representados. Não é levada em conta a posição construtiva e a conexão mecânica entre as partes. O sistema é subdividido de acordo com os circuitos de correntes existentes. Estes circuitos
25. devem ser representados sempre que possível, por linhas retas, livres de cruzamentos. A posição dos contatos é desenhada com o sistema desligado. A vantagem consiste no fato de que se torna fácil ler os esquemas e respectivas funções, assim este tipo de representação é o que será adotado neste curso. 25 6) Simbologia numérica e literal Assim como cada elemento em um circuito de comando elétrico tem o seu símbolo gráfico específico, também, a numeração dos contatos e a representação literal dos mesmos, tem um padrão que deve ser seguido. Neste capítulo serão apresentados alguns detalhes, para maiores informações deve-se consultar a norma NBR 5280 ou a IEC 113.2. A numeração dos contatos que representam os terminais de força é feita como segue. → 1, 3 e 5 = Circuito de entrada (linha) → 2, 4 e 6 = Circuito de saída (terminal) Já a numeração dos contatos auxiliares segue o seguinte padrão: → 1 e 2 = Contato normalmente fechado (NF), sendo 1 a entrada e 2 a saída → 3 e 4 = Contato normalmente aberto (NA), sendo 3 a entrada e 4 a saída Nos relés e contatores tem-se A1 e A2 para os terminais da bobina. Os contatos auxiliares de um contator seguem um tipo especial de numeração, pois, o número é composto por dois dígitos, sendo: → Primeiro dígito: indica o número do contato → Segundo dígito: indica se o contato é do tipo NF (1 e 2) ou NA (3 e 4) Exemplo 1: Numeração de um contator de potência com dois contatos auxiliares 1 NF e 1 NA.
26. Exemplo 2: Numeração de um contator de auxiliar com 4 contatos NA e 2 contatos NF Com relação à simbologia literal, alguns exemplos são apresentados na tabela 5.1 a seguir. Tabela 5.1 – Símbolos literais segundo NBR 5280 7) Partida direta de Motor Elétrico de Indução Sistema de partida no qual o motor recebe, nos seus terminais, plena tensão no instante da partida. O motor de rotor gaiola pode partir a plena carga e com a corrente elevando-se de 4 a 8 vezes a corrente nominal, conforme o tipo e número de pólos. O conjugado na partida atinge aproximadamente 1,5 vezes o conjugado nominal. É o método de partida mais simples, em que não são empregados dispositivos especiais de acionamento do motor. Apenas são utilizados contatores, disjuntores ou chaves interruptoras que possibilitem a alimentação do motor com plena 26 tensão no instante da partida. Os motores somente podem partir diretamente da rede se forem satisfeitas as seguintes condições:
27.  a capacidade nominal da rede seja suficientemente elevada que torne a corrente de partida do motor como que 27 irrelevante;  a corrente de partida do motor é de baixo valor porque a sua potência é pequena;  a partida do motor é feita sem carga, o que reduz a duração da corrente de partida e, conseqüentemente, atenua os efeitos sobre o sistema de alimentação. Os fatores que impedem a partida dos motores diretamente da rede secundária pública de suprimento são:  a potência do motor ser superior ao máximo permitido pela concessionária local, normalmente estabelecida em 7,5 cv (COSERN);  a carga a ser movimentada necessitar de acionamento lento e progressivo. Objetivo: A primeira combinação entre os dispositivos de comando estudados é a partida direta de um motor, mostrada na figura 6.1 abaixo. O objetivo é o de montar este sistema no laboratório, observando as conexões entre os dispositivos e a lógica de funcionamento, bem como apresentar o conceito de selo. Fig. 6.1 - Circuitos de comando e potência para uma partida direta de motores
30. 30 9) Partida estrela-triângulo (Y - Δ) Em instalações elétricas industriais, principalmente aquelas sobrecarregadas, podem ser usadas chaves estrela-triângulo (Fig. 9.1) como forma de suavizar os efeitos de partida dos motores elétricos. Só é possível o acionamento de um motor elétrico através de chaves estrela-triângulo se este possuir seis terminais acessíveis e dispor de dupla tensão nominal, tal como 220/380 V ou 380/660 V. O procedimento para o acionamento do motor é feito, inicialmente, ligando-o na configuração estrela até que este alcance uma velocidade próxima da velocidade de regime, quando então esta conexão é desfeita e executada a ligação em triângulo. A troca da ligação durante a partida é acompanhada por uma elevação de corrente, fazendo com que as vantagens de sua redução desapareçam se a comutação for antecipada em relação ao ponto ideal. Durante a partida em estrela, o conjugado e a corrente de partida ficam reduzidos a 1/3 de seus valores nominais. Neste caso, um motor só pode partir através de chave estrela-triângulo quando o seu conjugado, na ligação em estrela, for superior ao conjugado da carga do eixo. Devido ao baixo conjugado de partida a que fica submetido o motor, as chaves estrela-triângulo são mais adequadamente empregadas em motores cuja partida se dá em vazio. A seguir, algumas vantagens e desvantagens das chaves estrela-triângulo: a) Vantagens → custo reduzido; → elevado número de manobras; → corrente de partida reduzida a 1/3 da nominal; → dimensões relativamente reduzidas. b) Desvantagens → aplicação específica a motores com dupla tensão nominal e que disponham de seis terminais acessíveis; . conjugado de partida reduzido a 1/3 do nominal; → a tensão da rede deve coincidir com a tensão em triângulo do motor; → o motor deve alcançar, pelo menos, 90% de sua velocidade de regime para que, durante a comutação, a corrente de pico não atinja valores elevados, próximos, portanto, da corrente de partida com acionamento direto. Objetivo: Demonstrar uma dos importantes métodos para diminuir picos de corrente durante a partida de um motor de indução trifásico.
34. 11) Sistemas de partida de motores elétricos – Dimensionamento dos dispositivos de comando e Proteção. 34 a) Partida Direta: Roteiro de Cálculo.  Contator: K1 → Ie ≥ IN . 1,15  Relé de Sobrecarga: FT1 → IN  Fusíveis de Força: F1,2,3 - Com a corrente de partida [IP = (IP / IN) . IN] e o tempo de partida (TP = 5s), consultar a curva característica do fusível e obter o fusível indicado pela referida curva. - IF ≥ 1,20 . IN - IF ≤ IF MáxK1 - IF ≤ IFMáxFT1 b) Partida Estrela-triângulo:
35. 35 Roteiro de Cálculo.  Contatores: K1 e K2 → Ie ≥ (0,58 . IN) . 1,15 K3 → Ie ≥ (0,33 . IN) . 1,15  Relé de Sobrecarga: FT1 → 0,58 . IN  Fusíveis de Força: F1,2,3 - Com a corrente de partida [ IP = (IP / IN) . IN . 0,33 ] e o tempo de partida (TP = 10s), consultar a curva característica do fusível e obter o fusível indicado pela referida curva. - IF ≥ 1,20 . IN - IF ≤ IF MáxK1, K2 - IF ≤ IFMáxFT1 c) Partida Compensadora: Roteiro de Cálculo.  Contatores: K1 → Ie ≥ IN . 1,15 K2 → Ie ≥ (Tap2. IN) . 1,15 K3 → Ie ≥ (Tap – Tap2) . IN . 1,15  Relé de Sobrecarga: FT1 → IN  Fusíveis de Força: F1,2,3 - Com a corrente de partida [ IP = (IP / IN) . IN . Tap2 ] e o tempo de partida (TP = 15s), consultar a curva característica do fusível e obter o fusível indicado pela referida curva. - IF ≥ 1,20 . IN - IF ≤ IF MáxK1 - IF ≤ IFMáxFT1
38. Desaciona o motor via rampa (quando programado); Reseta a soft-starter após ocorrência de erros Incrementa o número do parâmetro ou seu conteúdo Decrementa o número do parâmetro ou seu conteúdo Comuta o display entre o número do parâmetro e o seu conteúdo 38 - Indicação dos erros; - Visualização e alteração de parâmetros; - Operação da soft starter (liga/desliga). - Possibilidade de instalação remota. Função das teclas Aciona o motor via rampa Descrição dos Parâmetros Para facilitar a descrição dos parâmetros, estes foram agrupados por características e funções, como a seguir : Parâmetros de leitura - P71...P77,P82, P96...P99 Parâmetros de regulação - P00...P15,P22...P42,P45,P47 Parâmetros de configuração - P43,P44,P46,P51...P57,P61,P62 Parâmetro do motor - P21, P25, P26 e P27 Tipos de parâmetros Parâmetros de Leitura: São variáveis que podem ser visualizadas no display. Mas não podem ser alterados pelo usuário. Parâmetros de Regulação: São os valores ajustáveis à serem utilizados pelas funções da soft starter. Parâmetros de Configuração: Definem as características da soft stater, as funções à serem executadas, bem como as funções das entradas/saídas.
39. Parâmetro do Motor: Define a corrente nominal do motor; Para ajuste das proteções. P71 - Versão de Software(Parâmetro de leitura) Indica a versão de software contida CPU (circuito integrado D1 CCS 1.1X) P73 - Corrente do motor(Parâmetro de leitura) Indica a corrente de saída da soft-starter diretamente em Ampéres (A). Valores possíveis - 0 ... 9999 A P76 - Cos  (Parâmetro de leitura) Indica o cos  da carga. Valores possíveis - 0.00 ... 0.99 P77 - Tensão de Saída(Parâmetro de leitura) Indica a tensão imposta pela soft-starter sobre a carga (desconsidera a FCEM). Valores possíveis - 0 ... 100 % UN P01 - Tensão Inicial(Parâmetro de regulação) Ajusta o valor inicial de tensão (% UN) que será aplicado ao motor para a execução da rampa de partida. mín máx 25% 1% 90% Padrão de fábrica  30 % P02 - Tempo da Rampa de Aceleração(Parâmetro de regulação) Define o tempo da rampa de tensão a ser aplicada na partida do motor, desde que a soft starter não entre limitação de corrente. 39 Padrão de fábrica  20 s Rampa de Tensão P01 - tensão inicial (%UN) P02 - tempo de rampa (s) faixa faixa mín máx 1s 1s 240s
40. P03 - Degrau de Tensão(Parâmetro de regulação) Ajusta o valor da tensão (%UN) que será aplicada imediatamente após a soft starter receber o comando de parada por rampa. mín máx faixa 100% 1% 40% faixa 1s 240s 40 Padrão de fábrica  100% P04 - Rampa de Desaceleração(Parâmetro de regulação) Define o tempo da rampa decrescente de tensão que será aplicada ao motor. mín OFF, 2s Padrão de fábrica  OFF Parada com Rampa de Tensão P03 - degrau de tensão (%UN) P04 - tempo de rampa (s) máx P11 - Limitação de corrente(Parâmetro de regulação) Ajusta o valor máximo de corrente fornecida pelo conjunto rede + soft starter para o motor (carga) durante a aceleração.
41. mín máx faixa OFF, 150% 500% 1% Padrão de fábrica  OFF Se a tensão total não for atingida ao final da rampa de tensão, será indicado no display E02 e os tiristores serão bloqueados. P33 - Nível de Tensão do Jog(Parâmetro de regulação) Define o valor de tensão aplicada ao motor enquanto a DI4 estiver em 24 VCC (Após realizada a rampa). mín faixa máx 25% UN 50% UN mín máx 41 Padrão de fábrica  25% 1% P34 - Tempo da Frenagem C.C.( Parâmetro de regulação) Ajusta o tempo da frenagem C.C., desde que P53 = 3. faixa 1s 1s 10s Padrão de fábrica  1 s P35 - Nível de Tensão de Frenagem C.C.( Parâmetro de regulação) Ajusta o valor da tensão de linha VAC convertido em VCC aplicado aos terminais do motor, durante a frenagem.
42. mín faixa máx 30% UN 1% 50% UN faixa OFF,0.2s 2s 42 Padrão de fábrica  30% Acionamento típico com frenagem C.C. Dimensionar K1 pela INOM do motor em regime AC3. P41 - Tempo do pulso no "Kick Start"( Parâmetro de regulação) Define o tempo de aplicação do pulso de tensão que será aplicado ao motor para que este possa vencer a inércia da carga. mín Padrão de fábrica  OFF Inibe a limitação de corrente máx 0.1s P42 - Nível de Tensão no "Kick Start"( Parâmetro de regulação) Determina o nível de tensão (%UN) aplicado ao motor para que este consiga vencer o processo inercial da carga.
43. 43 mín faixa máx 70% 90% Padrão de fábrica  70% Kick Start 0.1% P45 - Pump control(Parâmetro de regulação) Faz o controle na aceleração e desaceleração do motor para evitar "Golpes de Aríete" nas tubulações. Valores possíveis - OFF,ON Padrão de fábrica  OFF Pump control: Esta função ajusta automaticamente os parâmetros abaixo : P02 = 15 s P03 = 80 % UN P04 = 15 s P11 = OFF P14 = 70 % IN P15 = 5 s P43 - Relé By-Pass(Parâmetro de configuração) Atua relé após a tensão de saída ter atingido seu valor nominal. Valores possíveis - OFF,ON Fazer o by-pass da soft starter Acionamento multimotor Padrão de fábrica  OFF P46 – Valores Default(Parâmetro de configuração) Restaura valores pré definidos na programação padrão de fábrica
45. Fig. 15 – Diagrama de Blocos de um inversor de frequência Fig. 16 – Esquema do inversor IGBT Fig. 17 – Onda da Saída (sem filtro) Estes equipamentos controlam totalmente a velocidade do motor de zero até a freqüência máxima nominal ou superiores. Existem inversores que podem gerar uma tensão alternada (CA) de até 7200Hz para alimentar motores especiais. Os drives têm a 45
46. habilidade de atuar como dispositivos de proteção para os mais variados problemas de rede elétrica que se pode ocorrer, como o desequilíbrio das tensões entre fases, falta de fase, sobretensões, subtensões, sobrecarga, queda de tensão, etc. Estes equipamentos são usados em motores elétricos de indução substituindo os rudimentares sistemas de variação de velocidades mecânicos, tais como polias, variadores eletromagnéticos e variadores hidráulicos, bem como os custosos motores de corrente contínua pelo conjunto motor assíncrono e inversor, mais barato, de manutenção mais simples e fácil reposição. Aplicações Os inversores de freqüência têm uma vasta aplicação na indústria de máquinas e processos em geral. Com a capacidade inerente de variar a velocidade ou controlar o torque de motores elétricos trifásicos CA permitem aos projetistas, desenvolver máquinas que sem os mesmos, seriam praticamente impossíveis de serem fabricadas. Alguns exemplos de aplicações para a utilização com eficiência dos drives são: pontes rolantes, elevadores, escadas rolantes, compressores, ventiladores,bombas, sistemas de ar-condicionado (HVAC), extrusoras, bobinadoras, guindastes, compressores, cortadeiras, dobradeiras, etc... 46 Benefícios dos inversores de freqüência Os inversores de freqüência controlam a rotação e a velocidade do motor elétrico para prover as reais demandas do processo sem perdas, propiciando uma considerável economia de energia. Além disso, reduz as cargas nas redes de alimentação e o stress mecânico nas máquinas durante a partida do motor, principalmente nos acoplamentos e caixas de redução. Essas funcionalidades também podem ser realizadas com métodos de controle simples, por exemplo, com válvulas ou controle por by-pass, controles por sistemas liga/desliga. Porém esses métodos consomem muita energia, além do custo total ser maior do que a solução com inversores de freqüência. Além disso, ainda tem o efeito ambiental, pois aumentam a emissão de CO2 em plantas de geração de energia. Desta forma os custos totais do investimento com métodos de controle simples são muito maiores do que com inversores de freqüência. Ainda, existem vários outros retornos de investimento na aquisição de drivers. Por exemplo, a capacidade de otimizar o processo, o qual nos dê melhor qualidade e melhores índices de produção, é muito difícil de se atingir com os métodos de controle simples. Um eventual aumento na capacidade de produção normalmente requer a reconstrução de todo o sistema.